Akar, xilem, dan floem

Ketiga zona kerja pada ujung akar yang tumbuh berada dalam kira-kira satu sentimeter pertamanya.

Fungsi akar

Akar menambatkan tumbuhan, menyerap air dan mineral, serta menyimpan makanan hasil fotosintesis. Sebagian besar berada di bawah tanah, tetapi beberapa tumbuhan juga menumbuhkan akar dari tunas di atas tanah. Ada dua jenis utama sistem perakaran. Dikotil biasanya memiliki akar tunggang: satu akar utama tumbuh lurus ke bawah dan akar samping yang lebih kecil bercabang darinya. Karena itulah akar dandelion patah saat dicabut dan dapat tumbuh kembali dari bagian yang tertinggal. Monokotil seperti rumput halaman, gandum, padi, dan jagung memiliki sistem akar serabut, berupa jaringan rapat akar tipis di dekat permukaan yang juga menahan tanah tetap pada tempatnya.

Ujung akar yang tumbuh dilindungi tudung akar, yang terus terkikis dan diganti saat akar menembus tanah. Di belakangnya terdapat tiga zona: zona pembelahan sel, zona pemanjangan tempat sel baru memanjang dan mendorong akar maju, serta zona pematangan tempat sel memperoleh fungsi akhirnya. Dalam OpenStax disebutkan bahwa ketiganya berada dalam sekitar satu sentimeter pertama. Pada zona pematangan, sel epidermis menumbuhkan rambut akar, juluran tipis yang sangat memperluas permukaan untuk penyerapan air dan mineral.

Air yang memasuki akar harus melewati pos pemeriksaan sebelum mencapai xilem. Endodermis adalah cincin sel di sekitar jaringan pengangkut pusat, dan dindingnya memiliki pita berlilin bernama pita Kaspari. Air dan mineral terlarut tidak dapat menyelinap di antara sel-sel ini; keduanya harus melewati membran sel. Dengan begitu, akar dapat mengatur apa yang masuk dan mencegah masuknya banyak zat beracun.

Dua jalur pengangkutan

Tumbuhan memiliki dua sistem pengangkutan yang berdampingan. Xilem membawa air dan mineral hanya ke satu arah: dari tanah ke akar, lalu daun, dan keluar ke udara, ditarik oleh transpirasi seperti yang baru kamu pelajari. Floem membawa gula dan dapat mengalir ke dua arah. Bagian tumbuhan yang membuat atau melepaskan gula disebut sumber, biasanya daun dewasa. Bagian yang menggunakan atau menyimpannya disebut lubuk: akar, tunas muda, biji dan buah yang berkembang, serta umbi. Daun atas mengirim gula ke atas menuju ujung tunas yang tumbuh, daun bawah mengirimnya ke akar, dan daun tengah mengirimnya ke dua arah.

Daun memasukkan sukrosa ke elemen tabung tapis floem dengan menggunakan energi. Cairan floem dapat mengandung hingga 30 persen gula. Gula sebanyak itu menarik air dari xilem di dekatnya melalui osmosis, sehingga tekanan meningkat. Tekanan mendorong cairan menuju lubuk, tempat gula digunakan atau disimpan dan air keluar kembali. Sel pengiring hidup di sebelah setiap tabung tapis memasok energi yang dibutuhkannya.

Mitra di dalam tanah

Akar jarang bekerja sendirian. Sebagian besar tumbuhan darat membentuk mikoriza, kemitraan dengan jamur yang benang-benang tipisnya menjangkau jauh melampaui akar dan masuk ke pori tanah yang kecil. Tumbuhan terutama memperoleh fosfat dan mineral lain; jamur dapat mengambil hingga 20 persen karbon yang difiksasi tumbuhan. Menurut OpenStax, endomikoriza terdapat pada akar lebih dari 80 persen tumbuhan darat. Legum seperti kacang ercis, kacang buncis, kacang tanah, dan kedelai memiliki mitra kedua: bakteri tanah bernama rizobia yang hidup dalam bintil akar dan mengubah gas nitrogen dari udara menjadi amonia yang dapat digunakan tumbuhan. Proses biologis memasok 65 persen nitrogen yang digunakan dalam pertanian.